如何写一个状态指示灯？

工作时，我们常常会有这样的需求：

用一个 LED 灯指示机器的工作状态：正常或故障。

这样一个需求，对于我们入门就写点灯程序的点灯小能手来说，根本就是小意思。

因为这只需要控制IO输出高电平或者低电平就可以达到要求。尽管如此简单，如果用的不好，那也是存在风险的：《引脚输出的隐藏BUG | 深入思考》。

本篇笔记记录的当然不是简单的指示正常和故障这两种状态，而是多种状态。

比如，快闪、慢闪、1秒闪1次，1秒闪3次等。

不过，因精力有限，鱼鹰介绍一个简单的实现1.5秒闪烁1~5次的方法，并且通过对该方法的详细介绍，你也可以实现更复杂的指示功能（当然也可用于蜂鸣器等）。

该方法有几点优势：

1、代码实现简单；

2、可用于多线程；

3、移植方便；

4、裸机、操作系统均可使用，可不需要定时器。

当然也有缺点，就是只能指示最新的当前状态（也就是说，如果有多个线程同时调用，将指示最后一个调用时的状态），不过对于状态指示来说，这样足够了。

为了实现1.5秒内闪烁5次，并且让代码尽可能的简单，我们可以将 1.5 s划分成 10 个等份，每个等份为 150 ms。

假定，高电平为

那么，如果我们要实现1.5 s 闪烁一次的效果，只需要在0 时刻设置为低电平，1时刻设置为高电平即可，其他时刻不需要操作电平，此时电平效果如下：

这样，通过在指定时刻设置IO电平，即可达到闪烁的效果。

现在的问题是，如何获得稳定的周期时间，这已经是老生常谈的问题，如果不明白，可以参考以下笔记：《延时功能进化论(合集)》。

这里我们需要实现两个周期，一个是 1.5 s，一个是 150 ms，所以需要两个变量保存时间戳，同时为了实现单次延时，再增加一个变量，即关于时间的变量共有三个。

下面贴代码，看看代码实现：

代码注释比较详尽，如果看不懂，说明还没有理解鱼鹰以前写的笔记，建议翻翻以前的鱼鹰笔记。

简单说明几点：

1、为了移植方便，使用了一个函数指针设置LED电平，因此可以很方便的修改。

2、可以方便配置多个LED，如果一个LED不够，那就俩。

3、为了减少空间的使用，原本 4 字节的时间戳通过强制转化，使用 2 字节即可实现。

4、单次超时时间实现。

5、时间戳单位为 1 毫秒，同时 led_set_handle 函数为了保证时间精度，调用周期为 10 ms，该函数需要周期性调用 ，并且只可以在一个地方调用 （一个LED情况下）。

6、led_show 函数用于更新闪烁次数，可在闪烁次数变化的时候调用；同时可多线程使用，当然因为没有缓存，始终保存最后一次调用时的显示次数。

7、led 作为共享资源，使用变量 curr_number 控制资源访问，保证指示不会出现混乱。

8、指示更新周期1.5秒，即上层即使更新了 next_number ，最迟 需要 1.5 后才会更新，最早 更新时间为立刻。

9、使用 C99 的特性，简化初始化过程。

单片机状态机编程详解（状态转换图）

不知道大家有没有这样的感觉，就是玩MCU还可以，所有的功能模块都可以驱动，但是如果写一套完整的代码。却无逻辑与框架可言，上来就是开始写！东抄抄西抄抄。

说明编程还处于比较低的水平，那么如何才能提高自己的编程水平呢？学会一种好的编程框架或者一种编程思想，可能会受用终生！比如模块化编程，框架式编程，状态机编程等等，都是一种好的框架。

今天说的就是状态机编程，由于篇幅较长，大家慢慢欣赏。那么状态机是一个这样的东东？状态机(state machine)有5个要素，分别是状态(state)、迁移(transition)、事件(event)、动作(action)、条件(guard)。

什么是状态机？

状态机是一个这样的东东：状态机(state machine)有 5 个要素，分别是状态(state)、迁移(transition)、事件(event)、动作(action)、条件(guard)。

状态 ：一个系统在某一时刻所存在的稳定的工作情况，系统在整个工作周期中可能有多个状态。例如一部电动机共有正转、反转、停转这 3 种状态。

一个状态机需要在状态集合中选取一个状态作为初始状态。

迁移 ：系统从一个状态转移到另一个状态的过程称作迁移，迁移不是自动发生的 ，需要外界对系统施加影响。停转的电动机自己不会转起来，让它转起来必须上电。

事件 ：某一时刻发生的对系统有意义的事情，状态机之所以发生状态迁移，就是因为出现了事件。对电动机来讲，加正电压、加负电压、断电就是事件 。

动作 ：在状态机的迁移过程中，状态机会做出一些其它的行为，这些行为就是动作 ，动作是状态机对事件的响应。给停转的电动机加正电压，电动机由停转状态迁移到正转状态，同时会启动电机，这个启动过程可以看做是动作，也就是对上电事件的响应。

条件 ：状态机对事件并不是有求必应的，有了事件，状态机还要满足一定的条件才能发生状态迁移 。还是以停转状态的电动机为例，虽然合闸上电了，但是如果供电线路有问题的话，电动机还是不能转起来。

只谈概念太空洞了，上一个小例子：一单片机、一按键、俩 LED 灯(记为L1和L2)、一人， 足矣！

规则描述：

1、L1L2状态转换顺序OFF/OFF--->ON/OFF--->ON/ON--->OFF/ON--->OFF/OFF

2、通过按键控制L1L2的状态,每次状态转换需连续按键5次

3、L1L2的初始状态OFF/OFF

实际上在状态机编程中，正确的顺序应该是先有状态转换图，后有程序，程序应该是根据设计好的状态图写出来的 。不过考虑到有些童鞋会觉得代码要比转换图来得亲切，我就先把程序放在前头了。

这张状态转换图是用UML(统一建模语言)的语法元素画出来的，语法不是很标准，但拿来解释问题足够了。

图2按键控制流水灯状态转换图

程序清单代码需移步 ---戳进-->单片机状态机编程详解

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